TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22 Bij milieucatastrofes ... · leven geroepen met de opdracht de...

7
22 A SHRAE heeft na 11 september 2001 een commissie in het leven geroepen met de opdracht de risico’s te onderzoeken voor gebou- wen, in het geval van calamiteiten en richtlijnen op te stellen om de gevolgen hiervan zoveel mogelijke te beperken. In 2003 is hierover een rapport gepubli- ceerd. (ASHRAE 2003). Verder is in ASHRAE Journaal een artikelenserie over dit onderwerp aangekondigd, waar- van het eerste inmiddels is verschenen (Persily, 2004). Ten slotte is in de VS een speciale website “Homeland Security” geopend met een periodiek bulletin waarop ieder zich kan abonneren; zie figuur 1. Ook in Nederland is de belangstelling voor dit onderwerp groeiende, zowel politiek als maatschappelijk. De TVVL kan hierop inspelen door, in samen- werking met vastgoedbeleggers en de RGD een Voorstudie te laten maken van de implicaties van de genoemde calamiteiten op de veiligheid en het binnenmilieu van gebouwen. OVERDRUK Het lijkt een aantrekkelijke gedachte om CBR-stoffen in de buitenlucht te weren door een gebouw onder over- druk te zetten. Bij windstil weer en een binnentemperatuur gelijk aan de buitentemperatuur is dit in principe mogelijk, maar deze situatie doet zich in Nederland nauwelijks voor. Deze optie veronderstelt verder de beschik- baarheid van efficiënte CBR-luchtfil- ters; de overdruk zal immers moeten worden gerealiseerd met buitenlucht. Voor wat betreft de wind is in dit kader een globale berekening gemaakt van de winddrukken op een kantoorgebouw op verschillende locaties en windrich- tingen. Het beschouwde gebouw heeft zes verdiepingen bij een hoogte van 21 meter en een breedte van 60 meter. De berekeningen zijn gemaakt met de methode uit het ASHRAE Handbook, Fundamentals chapter 16 “Airflow around Buildings”. Voor een toelichting zie kader 1. Figuur 2 geeft de resultaten van de berekening weer voor windsnelheden 2 tot 8 Beaufort, windrichting loodrecht op de langsgevel. Het drukverschil over de gevel bij een gebouw in een buitenwijk (categorie 2) bedraagt bij een windsnelheid van 5 à 6 Beaufort ca. 50 Pa. (Dit drukverschil wordt ook in EN-NEN (NEN 2004) genoemd als defaultwaarde van de infiltratie op gebouwniveau). Hier komt de onder- druk nog bij door temperatuurver- schillen in het gebouw, die bij een gemiddelde wintertemperatuur op de begane grond gauw 10 Pa kan bedragen. Het is uitgesloten een gebouw onder deze omstandigheden op overdruk ten opzichte van de buitenlucht te houden, zelfs al de luchtdoorlatendheid tot het minimum teruggebracht. Figuur 3 geeft de resultaten van de berekening weer voor windsnelheden 2 tot 8 Beaufort, windrichting evenwij- dig aan de langsgevel. Het drukverschil over de kopgevel van LUCHTKWALITEIT Het eerste deel van dit artikel werd gepubliceerd in TVVL Maga- zine 4/2002. Hierin werd ingegaan op het belang van een goede luchtkwaliteit in gebouwen, het voorkomen van kortsluiting , de locatie van de luchtaanzuig, en een algemene beschouwing over de keuze van het klimaatsysteem als rekening wordt gehouden met calamiteiten als milieurampen en bio-terreur. Dit tweede deel gaat hoofdzakelijk in op de effecten van lucht- infiltratie in een gebouw en het inherente binnendringen van schadelijke stoffen, in het vervolg aangeduid met CBR, Chemische, Biologische en Radioactieve stoffen. Tevens wordt de rol van de klimaatinstallatie nog even belicht. - door ing. B. Bronsema* Bij milieucatastrofes en bio-terreur De klimaatinstallatie Vriend of vijand? (2) * Bronsema Consult en TU Delft, Faculteit der Bouwkunde Ing. B. Bronsema Zie http://www.homelandsecurity.org - FIGUUR 1 -

Transcript of TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22 Bij milieucatastrofes ... · leven geroepen met de opdracht de...

Page 1: TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22 Bij milieucatastrofes ... · leven geroepen met de opdracht de risico’s te onderzoeken voor gebou-wen, in het geval van calamiteiten en ... figuur

22

ASHRAE heeft na 11 september2001 een commissie in hetleven geroepen met de opdracht

de risico’s te onderzoeken voor gebou-wen, in het geval van calamiteiten enrichtlijnen op te stellen om de gevolgenhiervan zoveel mogelijke te beperken.In 2003 is hierover een rapport gepubli-ceerd. (ASHRAE 2003). Verder is inASHRAE Journaal een artikelenserieover dit onderwerp aangekondigd, waar-van het eerste inmiddels is verschenen(Persily, 2004). Ten slotte is in de VS eenspeciale website “Homeland Security”geopend met een periodiek bulletinwaarop ieder zich kan abonneren; ziefiguur 1.

Ook in Nederland is de belangstellingvoor dit onderwerp groeiende, zowelpolitiek als maatschappelijk. De TVVLkan hierop inspelen door, in samen-werking met vastgoedbeleggers en deRGD een Voorstudie te laten maken

van de implicaties van de genoemdecalamiteiten op de veiligheid en hetbinnenmilieu van gebouwen.

OVERDRUKHet lijkt een aantrekkelijke gedachteom CBR-stoffen in de buitenlucht teweren door een gebouw onder over-druk te zetten. Bij windstil weer eneen binnentemperatuur gelijk aan debuitentemperatuur is dit in principemogelijk, maar deze situatie doet zichin Nederland nauwelijks voor. Dezeoptie veronderstelt verder de beschik-baarheid van efficiënte CBR-luchtfil-ters; de overdruk zal immers moetenworden gerealiseerd met buitenlucht. Voor wat betreft de wind is in dit kadereen globale berekening gemaakt van dewinddrukken op een kantoorgebouwop verschillende locaties en windrich-tingen. Het beschouwde gebouw heeftzes verdiepingen bij een hoogte van 21

meter en een breedte van 60 meter.De berekeningen zijn gemaakt met demethode uit het ASHRAE Handbook,Fundamentals chapter 16 “Airflowaround Buildings”. Voor een toelichtingzie kader 1.

Figuur 2 geeft de resultaten van deberekening weer voor windsnelheden2 tot 8 Beaufort, windrichting loodrechtop de langsgevel. Het drukverschilover de gevel bij een gebouw in eenbuitenwijk (categorie 2) bedraagt bijeen windsnelheid van 5 à 6 Beaufortca. 50 Pa. (Dit drukverschil wordt ookin EN-NEN (NEN 2004) genoemdals defaultwaarde van de infiltratie opgebouwniveau). Hier komt de onder-druk nog bij door temperatuurver-schillen in het gebouw, die bij eengemiddelde wintertemperatuur op debegane grond gauw 10 Pa kan bedragen.Het is uitgesloten een gebouw onderdeze omstandigheden op overdruk tenopzichte van de buitenlucht te houden,zelfs al de luchtdoorlatendheid tot hetminimum teruggebracht.

Figuur 3 geeft de resultaten van deberekening weer voor windsnelheden2 tot 8 Beaufort, windrichting evenwij-dig aan de langsgevel. Het drukverschil over de kopgevel van

LUCHTKWALITEIT

Het eerste deel van dit artikel werd gepubliceerd in TVVL Maga-zine 4/2002. Hierin werd ingegaan op het belang van een goedeluchtkwaliteit in gebouwen, het voorkomen van kortsluiting , delocatie van de luchtaanzuig, en een algemene beschouwing overde keuze van het klimaatsysteem als rekening wordt gehoudenmet calamiteiten als milieurampen en bio-terreur.Dit tweede deel gaat hoofdzakelijk in op de effecten van lucht-infiltratie in een gebouw en het inherente binnendringen vanschadelijke stoffen, in het vervolg aangeduid met CBR, Chemische,Biologische en Radioactieve stoffen. Tevens wordt de rol van deklimaatinstallatie nog even belicht.

- door ing. B. Bronsema*

Bij milieucatastrofes en bio-terreur

De klimaatinstallatieVriend of vijand? (2)

* Bronsema Consult en TU Delft, Faculteit derBouwkunde

Ing. B. Bronsema

Zie http://www.homelandsecurity.org- FIGUUR 1 -

TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22

Page 2: TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22 Bij milieucatastrofes ... · leven geroepen met de opdracht de risico’s te onderzoeken voor gebou-wen, in het geval van calamiteiten en ... figuur

hetzelfde gebouw bedraagt bij overi-gens gelijke omstandigheden bij 5 à 6Beaufort nu ca. -10 Pa, d.w.z. dat hetgebouw, afgezien van drukverschillendoor temperatuurverschillen, nu onderrelatieve onderdruk staat ten opzichtevan de omgeving.Overdruk in een gebouw is dus gemak-kelijker te realiseren bij gunstige wind-

richtingen. Risicovolle gebouwen ineen risicovolle omgeving kunnen daar-om het beste zodanig worden georiën-teerd dat bij de overheersende wind-richting onderdruk bij de langsgevelsontstaat. In Nederland is een ZW-NOoriëntatie van de kopgevels hiervooroptimaal. Zie figuur 4. Niet alleenkomt de wind >50 % van de tijd uit

het Zuidwesten, maar ook zijn dewindsnelheden hier het grootst.Windsnelheden groter dan 5 Beaufortkomen bij andere windrichtingen nietof nauwelijks voor.Een succesvolle toepassing van overdruk-systemen hangt dus af van de gebouw-oriëntatie en de te bereiken luchtdoor-latendheid van de gevel, en is maar

Deze figuur, ontleend aan het genoemdeASHRAE Handbook, maar ook opgeno-men in andere publicaties (Allard, Francis1998), geeft de globale winddrukcoëffi-ciënten aan bij verschillende windrichtin-gen.

De winddrukcoëfficiënt is de waardewaarmee de dynamische druk van dewind moet worden gecorrigeerd om destuwdruk op een obstakel te berekenen.

De stuwdruk wordt als volgt berekend:ps = Cp*pd

waarin:ps = stuwdruk in PaCp = winddrukcoëfficiëntpd = dynamische winddruk in Pa

De dynamische winddruk wordt berekend met de formule van Bernoulli: pd = ρ*v2/2

De figuur toont de kopgevel en langs-gevelvan het gebouw bij verschillende windrich-tingen. De gestippelde lijnen met de bijgeschre-ven waarden geven de winddrukcoëffi-ciënten aan.

In het voorbeeld van figuur 2 is voor delangsgevel uitgegaan van een Cp waardevan ≈ 0,7 bij wind loodrecht op de gevel.(φAB = 0°). De Cp waarde voor de kopge-vel is in dit geval ≈ -0,4 (φAD = 90°)

Winddrukcoëfficiënten.

- KADER 1 -

Drukverschillen over de langsgevel in Pa – Windrichting loodrecht op de gevel.

- FIGUUR 2 -

Drukverschillen over de langsgevel in Pa – Windrichting even-wijdig aan de gevel.

- FIGUUR 3 -

Drukverschil Drukverschil

TVVL 12 30-11-2005 21:56 Pagina 23

Page 3: TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22 Bij milieucatastrofes ... · leven geroepen met de opdracht de risico’s te onderzoeken voor gebou-wen, in het geval van calamiteiten en ... figuur

24

beperkt mogelijk. Overdruksystemen zijn in principe welgeschikt om kwetsbare ruimten bin-nen een gebouw te separeren.

INFILTRATIEMinimalisering van de luchtinfiltratieis in principe een goede mogelijkheidom CBR-stoffen zoveel mogelijk bui-ten een gebouw te houden. Naast eengunstige oriëntatie op de wind moet

de luchtdoorlatendheid van de gevelhiervoor zo klein mogelijk zijn.Figuur 4 laat zien hoeveel luchtinfil-tratie kan worden verwacht in de ver-schillende dichtheidsklassen engebouwhoogten, gemakshalve omgere-kend in de gangbare eenheid infiltra-tievoud in h-1, berekend bij een ruim-tehoogte van 3 m. Om te voldoen aanhet Bouwbesluit is een infiltratievoudvan 3h-1 toelaatbaar. Bij de hoogstedichtheidsklasse van <0,2 dm3/(s.m2)

ligt het infiltratievoud in de orde van0,5 h-1. Voor een toelichting zie kader 3.

CBR-CONCENTRATIE IN HETBINNENMILIEUWat deze infiltratie betekent voor deCBR-concentraties in het binnenmi-lieu is berekend met de formule Ci/Ce = (1-e(-n.t)), waarin:

Ci = CBR concentratie binnenCe= CBR concentratie buitenn = infiltratievoud h-1, berekend metde waarden uit figuur 6.t = tijd in uren

De resultaten van deze berekening zijnvoor verschillende infiltratievoudenweergegeven in figuur 5. Bij de laagsteinfiltratievouden, behorend bij degrootste dichtheidsklassen, duurt hetin de worst-casesituatie 6 tot 8 uurvoordat de CRB-concentratie in hetgebouw die van buiten benadert. Bijuitvoering volgens Bouwbesluit is ditbinnen één uur het geval. Dit zegtuiteraard nog niets over de schadelijk-heid voor de gezondheid omdat ooklage concentraties CRB schadelijkkunnen zijn.

LUCHTKWALITEIT

De windroos laat zien hoe vaakde wind uit een bepaalde rich-ting komt. Hierbij zijn de richtin-gen opgedeeld in twaalf klassenvan dertig graden. Hoe langereen staafje, des te vaker komt dewind uit de bijbehorende rich-tingsklasse. In de windroos iseen schaal weergegeven waar-mee de procentuele frequentiekan worden afgelezen. De staaf-jes samen, inclusief de variabelewinden en windstiltes (stil/var),tellen op tot 100 %.De breedte van de staafjes geeftinformatie over hoe hard hetheeft gewaaid. Er worden driesnelheidsklassen gehanteerd, teweten 1-2 Beaufort, 3-4 Beauforten 5 Beaufort en meer. Voor eenverklaring van de Beaufort-schaal, zie onderstaande tabel.

Windroos De Bilt 1971 – 2000.

- KADER 2 -

Infiltratie bij verschillende dichtheidsklassen van de gevel en gebouwhoogte.

- FIGUUR 4 -

Beaufort 0 1 2 3 5 6 7 8 9

Km/h <1 1-5 6-11 12-19 29-38 39-49 50-61 62-74 75-88

m/s <0,2 0,3-1,5 1,6-3,3 3,4-5,4 8,0-10,7 10,8-13,8 13,9-17,1 17,2-20,7 20,8-24,2

infil

trat

ievo

ud h

-1

TVVL 12 30-11-2005 21:56 Pagina 24

Page 4: TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22 Bij milieucatastrofes ... · leven geroepen met de opdracht de risico’s te onderzoeken voor gebou-wen, in het geval van calamiteiten en ... figuur

Bij de berekeningen is geen rekeninggehouden met absorptie en adsorptiein het interieur waardoor de in figuur5 aangegeven tijden in werkelijkheidlanger kunnen zijn. Zoals uit veel onder-zoek blijkt zijn deze verschijnselen echterniet te verwaarlozen [5]. Het interieurkan gasvormige stoffen absorberen enstofdeeltjes adsorberen, waardoor deconcentraties van verontreinigingen inhet binnenmilieu meestal kleiner zijndan die in de buitenlucht1.Verder zijn de infiltratievouden ontleendaan de warmteverliesberekening, en heb-ben dus zoals gezegd een worst-caseka-rakter. Het is dus wel buitengewoonzinvol bij risicovolle gebouwen op ditolocaties te streven naar een zo laag moge-lijke luchtdoorlatendheid van de gevel.

KLIMAATINSTALLATIEIn deel 1 van dit artikel is de rol van deklimaatinstallatie in geval van milieu-catastrofes besproken. Enkele hoofd-punten worden hier kort gerecapituleerd.

Luchtbehandelingssystemen die werkenmet 100 % buitenlucht, zonder voor-zieningen voor recirculatie, moeten bijcalamiteiten buiten bedrijf wordengesteld. Zie kader 4. Systemen mét

25TVVL magazine 12/2005

Infiltratie door gevels.

- KADER 3 -

Infiltratiedebiet per m2 geveloppervlak volgens NEN 2916.

- TABEL KADER 3 -

qv;10;kar./Ag;sec Infiltratie (m3/(s.m2gevelopp.).

Gebouwhoogte (m)

6 9 15 20 >20 Bouwbesluit

< 0,20 26*10-5 34*10-5 43*10-5 49*10-5 58*10-5 300*10-5

0,20 – 0,40 39*10-5 50*10-5 63*10-5 73*10-5 87*10-5 300*10-5

0,40 – 0,60 64*10-5 82*10-5 103*10-5 120*10-5 142*10-5 300*10-5

0,60 – 0,80 88*10-5 111*10-5 140*10-5 163*10-5 192*10-5 300*10-5

0,80 – 1,00 109*10-5 138*10-5 175*10-5 202*10-5 239*10-5 300*10-5

> 1,00 118*10--5 151*10-5 189*10-5 220*10-5 260*10-5 300*10-5

Verloop van de CBR concentratie als functie van de tijd en infiltratievoud.

- FIGUUR 5 -

De maximum luchtdoorlatendheid mag conform het Bouwbesluit niet hoger zijn dan 200 l/s per 500 m3 gebouwinhoud. Onder-zoek van de Rijksgebouwendienst heeft aangetoond dat gebouwen met dubbele naad- en kierdichting en massieve construc-ties in de gevel een luchtdichtheid kunnen halen van 200 l/s per 3.000 m3 gebouwinhoud, dus zes keer lager dan de waardeuit het Bouwbesluit (NPR 2917, 1999). Dit gegeven is in de norm voor energieprestatie (NEN 2916, 1998) van utiliteitsgebou-wen vertaald in verschillende dichtheidsklassen, uitgedrukt in de specifieke luchtvolumestroom van de gevel per m2 gebruiksop-pervlakte qv;10;kar./Ag;sec. in dm3/(s.m2). Deze waarden worden eveneens gebruikt voor de bepaling van de infiltratiever-liezen bij de warmteverliesberekening (ISSO 2002). Aangezien ze met het oog op de te bereiken binnentemperaturen als worst-case kunnen worden beschouwd, lijken ze ook een veilig uitgangspunt te bieden voor de maximum te verwachten luchtinfiltra-tie, met de inherente CBR-stoffen, in het geval van calamiteiten. Zie onderstaande tabel. De nieuwe norm voorwarmteverliesberekeningen (NEN-EN 12831) geeft in tabel NA.10 dezelfde waarden, zij het bij een wat grotere spreiding vangebouwhoogten.

De waarden uit deze tabel zijn gebruikt voor de bepaling van de infiltratiedebieten per m2 gebruiksoppervlak. Hierbij is uitgegaan van een gebruiksoppervlak van 85 % van het bruto vloeroppervlak (bvo) en een verhouding geveloppervlak/gebruiksoppervlak van 0,8.

1 Absorberen is “in zich opnemen”- Adsorberenis “aan de oppervlakte vasthouden”

Ver

houd

ing

Ci/C

e

TVVL 12 30-11-2005 21:56 Pagina 25

Page 5: TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22 Bij milieucatastrofes ... · leven geroepen met de opdracht de risico’s te onderzoeken voor gebou-wen, in het geval van calamiteiten en ... figuur

recirculatievoorziening, zijn hierbij inhet voordeel. Zie kader 5. Bij natuurlijke ventilatie, en hybridesystemen wordt de ventilatieluchtdirect van buiten door gevelroostersen/of ramen toegevoerd. Enerzijdswordt het hierbij moeilijker de ventila-tielucht vanaf een centrale plek tebesmetten. Anderzijds zijn deze syste-men door de openingen in de gevel ingeval van milieucatastrofes kwetsbaar-der dan mechanische systemen.

DEGRADATIE VAN DEBINNENLUCHTKWALITEITIn deel 1 is een analyse gemaakt vande ontwikkeling van de luchtkwaliteitin een gebouw waarvan de ventilatieniet meer functioneert, gebaseerd opde CO2-emissie van mensen. De mac-waarde van de CO2-concentratie2 inde lucht van 5.000 ppm3 blijkt alleente worden overschreden (na ca. 5,5uur) als er niet wordt gerecirculeerd enbij een infiltratie van 0 (Rec.-/N-Inf.0,0). In alle andere gevallen wordtdeze grenswaarde niet bereikt en kande werkdag rustig worden afgemaakt.Het middel “ventilatie buiten bedrijf ”is dus niet erger dan de kwaal “CRBin de buitenlucht”. Zie figuur 6.

LUCHTFILTERSEfficiënte luchtfilters voor veel CBRstoffen waren tot voor kort niet com-mercieel beschikbaar. VDI noemt hiero.a. luchtwassers, absorptie filters enkatalytische oxidatie [13]. Een combi-natie van een elektrostatisch filter enluchtwasser zou in principe ook eengoede oplossing kunnen bieden [3, 4en 6]. Bij ontbreken van effectieveCBR-filters moeten bij een CBR-cala-miteit de buitenluchtkleppen wordengesloten [6].

Sinds kort brengt een Fins bedrijf eenluchtfilter op de markt waarvan wordtgeclaimd dat het ook geschikt is voorCBR-stoffen [8]. Dit zgn. 3G-filterbestaat uit verschillende filtertrappen.Zie figuur 8.

Ook als efficiënte luchtfilters zoudenworden toegepast waardoor de ventilatie-

26 LUCHTKWALITEIT

Luchtbehandeling zonder recirculatievoorziening.

- KADER 4 -

Luchtbehandeling met circulatievoorziening.

- KADER 5 -

Natuurlijke en hybride ventilatie.

- KADER 6 -

Als de lucht ook als mediumwordt gebruikt voor ruimtever-warming en –koeling is het kli-maatsysteem hiermee in feitegeheel lamgelegd. Dit geldteveneens voor inductiesyste-men, die de drijvende krachtvan de lucht nodig hebben voorde levering van warmte en koude.Klimaatsystemen met ventilator-convectoren, (koel)convectorenen klimaatplafonds kunnen ech-ter het thermische binnenklimaatook zonder ventilatie in standhouden.

Alle luchtbehandelingssystemenmet een recirculatiemogelijkheidkunnen bij calamiteiten in prin-cipe in bedrijf blijven, zij hetmet gesloten buitenluchtklep-pen. Voor het opnemen vanbio-emissies is het gehele op hetventilatiesysteem aangeslotenruimtevolume beschikbaar, ende kwaliteit van de binnenluchtdaalt hierdoor minder snel danbij systemen zonder recirculatie-voorziening.Alle klimaatsystemen, inclusiefvariabel debiet en inductie, kun-nen in bedrijf blijven en houdenook zonder ventilatie het thermi-sche binnenklimaat in stand.

Ruimteverwarming en –koeling wordthierbij gerealiseerd met behulp vanafzonderlijke klimaatsystemen. kli-maatplafonds, radiatoren of convec-toren, ventilatorconvectoren etc.Bij een dreigende milieucatastrofe ofeen terroristische activiteit kunnenmensen in natuurlijk en hybridegeventileerde gebouwen zichzelfenigszins beschermen door het sluitenvan de ramen en de gevelroosters.Bij natuurlijke luchttoevoer is in hetalgemeen de stofconcentratie in hetinterieur kleiner dan buiten hetgebouw, waardoor een zekere inhe-rente veiligheid wordt verkregen. Stof-deeltjes in het interieur hebben de nei-ging zich te hechten aan wanden,vloeren, plafonds en meubilair van deruimte, en blijven daardoor minderlang in de lucht zweven. Dit is echtermede afhankelijk van de adsorberen-de eigenschappen van deze opper-vlakken en de luchtbeweging diewordt veroorzaakt door menselijkeactiviteiten, koelventilatoren van com-puters e.d.

2 Maximum Aanvaardbare Concentratie3 Dit is de maximum concentratie die men zon-

der schade voor de gezondheid gedurendeacht uur per dag kan inademen

TVVL 12 30-11-2005 21:56 Pagina 26

Page 6: TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22 Bij milieucatastrofes ... · leven geroepen met de opdracht de risico’s te onderzoeken voor gebou-wen, in het geval van calamiteiten en ... figuur

27TVVL magazine 12/2005

en eventuele overdruksystemen in bedrijfzouden kunnen blijven, is een gebouwnog niet gevrijwaard van CBR-stoffen.Deze blijven namelijk via infiltratie hetgebouw binnenkomen. Infiltratie kanworden opgevat als filterbypass en figuur7 brengt in beeld wat dit betekent.

Stel dat een luchtfilter is geïnstalleerdmet een rendement van 100 %; hetinfiltratievoud bedraagt 0,5 h-1 en hetventilatievoud is 2,0 h-1. Het totaleluchtdebiet komt dan overeen met 2,5h-1, en de verhouding Vinf/Vtot = 0,2.Het effectieve filterrendement, inclu-sief bypass, is dan slechts 80 %.

CBR BESMETTING VANUIT HET GEBOUWIn het voorgaande is uitgegaan van eencalamiteit of een CBR-aanval in deomgeving van het gebouw waardoorCBR-stoffen in de buitenlucht viainfiltratie en ventilatiesysteem hetgebouw kunnen binnendringen. Eenmoedwillige aanval vanuit het gebouwzelf is een heel andere zaak. Deze aan-val kan zijn gericht op de aanzuigvoor-ziening van de buitenlucht maar ookop recirculatievoorzieningen.Aanzuigvoorzieningen voor buitenluchtmoeten daarom op een onopvallende enmoeilijk toegankelijke plaats zijn aan-gebracht. Dit is eigenlijk een algemeneeis voor gebouwen, die niet alleen ter-roristische aanslagen bemoeilijkt, maarook molest en baldadigheid [6]. Een CBR-aanval via een recirculatievoor-ziening heeft geen effect als de klimaat-installatie met 100 % buitenlucht werkt,of op 100 % buitenlucht overschakelt,zodra er een aanval is gesignaleerd. Persily noemt in ASHRAE Journalverder de volgende mogelijkheden [12]:- het isoleren van kwetsbare ruimten

van waaruit het gemakkelijk isCBR-stoffen in het gebouw te ver-spreiden, bijvoorbeeld postkamers,laaddokken en centrale ruimten alslobby’s. In deze ruimten zou daneen bepaalde onderdruk moetenworden gerealiseerd, bij voorkeurmet behulp van een separatie kli-maatinstallatie;

- gebruikmaking van hoogwaardigeluchtfilters. Zie figuur 8;

- het maken van safe area’s in eengebouw die tijdens een CBR-aanvaldoor het personeel kunnen wordengebruikt, uitgevoerd met luchtdich-te wanden en overdruksystemen,.(De vergelijking dringt zich hier op

Ontwikkeling CO2-concentratie in de ruimte zonder ventilatie.

- FIGUUR 6 -

Effectief luchtfilter rendement bij infiltratie.

- Figuur 7 -

UFA 3G filter

- FIGUUR 8 -

Effe

ctie

f luc

htfil

terr

ende

men

t

TVVL 12 30-11-2005 21:56 Pagina 27

Page 7: TVVL 12 30-11-2005 21:55 Pagina 22 Bij milieucatastrofes ... · leven geroepen met de opdracht de risico’s te onderzoeken voor gebou-wen, in het geval van calamiteiten en ... figuur

met de atoomvrije kelders die tij-dens de koude oorlog in sommigegebouwen werden ingericht);

- kleppenregelingen waarmee besmetteruimten kunnen worden afgesloten,vergelijkbaar met brandklepregelin-gen. Een probleem is dat detectorenvoor CBR momenteel (nog) niet opde markt zijn.

CONCLUSIES Klimaatinstallaties kunnen een risico-factor zijn in geval van milieucatastrofes,waarvan bio-terreur wellicht kan wordenbeschouwd als de meest ernstige vorm.Anderzijds zijn ze, mits goed ontworpen,ook in staat hiertegen bescherming tebieden. In geval van een milieucatastrofe kaneen klimaatinstallatie gedurende langetijd in recirculatiebedrijf werken, zon-der dat dit gezondheidsrisico’s voor degebruikers oplevert.

AANBEVELINGENOm gebouwen optimaal te beschermentegen milieucatastrofes en bio-terreurkunnen de volgende maatregelen wor-den genomen:1. De langsgevels op ZO /NW te

oriënteren. Bij de overheersendewind vanuit ZW-richtingen staandan de ruimten op de langsgevelsmeestal op onderdruk. Dit kanworden gecombineerd met eenruimtelijke indeling waarbij op deZW-gevels geen verblijfsruimtenworden gesitueerd.

2. Minimalisering van de luchtinfil-tratie door een zo klein mogelijkeluchtdoorlatendheid van de gevel;dichtheidsklasse < 0,20 dm3/(s.m2

gebruiksoppervlak) volgens NEN2916.

3. Luchtbehandelingsinstallaties bijvoorkeur uit te voeren met recir-culatiemogelijkheid, ook al zijn zeontworpen voor 100 % buitenlucht.

4. Luchtbehandelingssystemen zonderrecirculatievoorziening (kader 4)moeten niet als all-air of inductie-systeem worden uitgevoerd.

5. Bij toepassing van een all-air ofeen inductiesysteem altijd eenrecirculatievoorziening inbouwen.Deze kan in normaal bedrijf geslo-ten blijven maar bij calamiteitenworden geopend waarbij de bui-tenluchtkleppen worden gesloten(kader 5).

6. Gebouwen op potentieel kwetsbarelocaties en gebouwen van grootopenbaar belang waaronder crisis-centra, te voorzien van de bestmogelijke CBR-filters.

7. Gebouwbeheerders moeten goedweten wat hen bij calamiteiten tedoen staat, in grote trekken:- ramen en gevelroosters sluiten;- luchtbehandelingssystemen met 100 % buitenlucht;> ventilatoren stoppen en bui-

tenluchtkleppen sluiten.- luchtbehandelingssystemen metrecirculatie;> buitenluchtkleppen sluiten en

overgaan op 100% recirculatie.8. Het signaal “Buitenluchtkleppen

Sluiten en Retourkleppen Openen”dient hoog in de hiërarchie vanbeslissingen te staan. Voorkomenmoet worden dat hiervan misbruikwordt gemaakt, bijvoorbeeld omenergie te besparen.

9. Voor elk gebouw moeten uitge-werkte scenario’s beschikbaar zijn,aangestuurd vanuit een rampen-plan. Dergelijke scenario’s bewijzenhun dienst bij alle milieucatastrofes.

10. Ruimten van waaruit CBR-stoffenzouden kunnen worden verspreidte isoleren en aan te sluiten op eenonderdrukinstallatie. Verder hetmaken van safe area’s in een gebouwdie tijdens een CBR-aanval doorhet personeel kunnen wordengebruikt.

REFERENTIES1. Allard, Francis et all 1998. Natural

ventilation in buildings – a designhandbook. James & James (SciencePublishers) Ltd, London. ISBN 1873936 72 9.

2. ASHRAE 2003. Risks ManagementGuidance for Health, Safety, andEnvironmental Security underExtraordinary Incidents. 26 januari2003. www.ashrae.org

3. Bronsema, B. 1996. Luchtfiltersvoor een beter milieu. SyllabusNationale Milieutechniekdag 1996.

4. Bronsema, B.1997. An Air Handling Unit for the Next Century.Proceedings Healthy BuildingsConference 1997, Washington DC.

5. Bronsema, B. 2000. Indoor Air 99(2). TVVL Magazine. /2000

6. Bronsema, B. 2002. De klimaat-installatie – Vriend of vijand bijmilieucatastrofes en bio-terreur.

TVVL Magazine 4/20027. ISSO, 2002. Handboek Installatie-

techniek uitgave 2002. Instituutvoor Studie en Stimulering vanOnderzoek op het gebied vanGebouwinstallaties.

8. LIFA AIR 2005. The LIFA Concept.http://www.3gfilters.com/news.asp

9. NEN 2916, 1998. Energieprestatievan utiliteitsgebouwen – Bepalings-methoden. Nederlands Normalisatie-instituut, 3e druk december 1998.

10. NEN-EN 12831 (en). Verwar-mingssystemen in gebouwen –Methode voor de berekening vande ontwerpwarmtebelasting.Nederlands Normalisatie-instituutfebruari 2004.

11. NPR 2917, 1999. Energieprestatievan utiliteitsgebouwen – Reken-programma (EPU) met handboek.Nederlands Normalisatie-instituut,3e druk maart 1999.

12. Persily, A.2004. Building Ventilationand Pressurisation as a Security Tool.ASHRAE Journal september 2004.

13. VDI-Gesellschaft TechnischeGebaüdeausrüstung. Betreiben vonRaumlufttechnischen Anlagen beibelastenden Aussenluftsituationen.VDI 3816 Blatt 1 1993: Grundlagen.Blatt 2 1993: Smogsituationen.Blatt 3 1993: Radioaktive Emis-sionen. Blatt 4 1995: Sonstigegesundheitsschädliche Emissionen.

28 LUCHTKWALITEIT

TVVL 12 30-11-2005 21:56 Pagina 28